Klimaprojektionen für die REGKLAM-Modellregion Dresden

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Christian Bernhofer, Jörg Matschullat, Achim Bobeth (Hrsg.)
ISBN: 978-3-941216-71-6
Veröffentlicht: Nov. 2011, Heft 2, 2009. Auflage, Einband: Broschur, Abbildung und Tabellen: Zahlreiche Abbildungen und Tabellen, 40 davon in Farbe, Seiten 120, Format DIN A4, Gewicht 0.35 kg
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Christian Bernhofer, Jörg Matschullat, Achim Bobeth (Hrsg.)

Klimaprojektionen für die REGKLAM-Modellregion Dresden

120 Seiten. DIN A4. Broschur. Zahlreiche Abbildungen und Tabellen, 40 davon in Farbe. Preis: 38,50 Euro.
ISBN: 978-3-941216-71-6.
Rhombos-Verlag, Berlin 2009


Heft 2 der Publikationsreihe des BMBF-geförderten Projektes REGKLAM - Regionales Klimaanpassungsprogramm für die Modellregion Dresden

Impressum
REGKLAM-Publikationsreihe
Das Projekt REGKLAM wird vom BMBF gefördert – Förderkennzeichen FKZ 01LR0802.
Internet: www.regklam.de
Herausgeber:
Prof. Dr. Christian Bernhofer (verantwortlich)
TU Dresden, Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften
Fachrichtung Wasserwesen, Professur für Meteorologie
01062 Dresden
Internet: www.tu-dresden.de/meteorologie

Prof. Dr. Jörg Matschullat, Institut für Mineralogie
TU Bergakademie Freiberg,  http://tu-freiberg.de/fakult3/min/geochemie/index.html
Achim Bobeth, Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie (LfUG), http://www.smul.sachsen.de/lfulg/


Vorwort zu Heft 2
Das erste Heft der REGKLAM-Publikationsreihe beschäftigte sich mit dem beobachteten Klimawandel der letzten Jahrzehnte. Im vorliegenden zweiten Heft steht nun der zu erwartende Klimawandel in der REGKLAM-Modellregion Dresden zwischen dem Erzgebirgshauptkamm und der brandenburgischen Grenze im Zentrum. Im ersten Heft lagen konkrete Beobachtungen von Messstationen zugrunde, hier ist die Ausgangslage wesentlich komplizierter: Eine ganze Reihe miteinander verketteter Verfahren und Modelle führt am Ende zu verschiedenen Klimaprojektionen, die wiederum als Input für Wirkmodelle genutzt werden sollen. Damit wird die sich aufspannende Vielfalt möglicher Zukünfte oder Szenarios, die global mit den „storylines“ des IPCC beginnt, quasi in die Modellregion des Gesamtprojekts REGKLAM verlängert und kann für die Suche nach robusten, aufeinander abgestimmten Anpassungsoptionen genutzt werden.
Um die Daten der Klimaprojektionen im Projekt konsistent zu verwenden, wurden bereits 2010 Nutzervorgaben zum Umgang mit und zur Auswahl von den vorliegenden Projektionen aus der dynamischen REGKLAM-Klimadatenbank gemacht (Feske et al., 2010a). Dabei wurde besonderes Augenmerk auf die Unsicherheiten der Klimaprojektionen gelegt und die gleichberechtigte Verwendung mehrerer IPCC-Szenarios und Modelle empfohlen. Die regionalen Klimaprojektionen für die REGKLAM-Modellregion Dresden stellen einen Wert an sich dar, unabhängig von ihrer Verwendung als Grundlage zur Entscheidungsunterstützung bei Klimaanpassung über weitere Simulationen mit Wirkmodellen. Sie ermöglichen die quantitative Analyse der möglichen Klimazukunft unter Berücksichtigung von Unsicherheiten und können auf eine Vielzahl von klimaabhängigen Problemfeldern angewandt werden – auch unabhängig von den in den REGKLAM Modulen 1 und 3 näher untersuchten Bereichen.
Allen Nutzern und Nutzerinnen dieses Heftes möchten wir die spezielle Herausforderung nahebringen, die im Umgang mit den Unsicherheiten des zukünftigen Klimas liegt. Dabei sind die unterschiedlichen möglichen globalen Entwicklungswege der Menschheit (Szenarios) genauso wichtig wie die Modellunsicherheiten (global und regional). Gemeinsam mit der natürlichen regionalen Variabilität des Klimas sind sie für die große Bandbreite möglicher zukünftiger Änderungen verantwortlich. Diese Bandbreite verlässt spätestens Mitte des 21. Jahrhunderts auch für Sachsen die bisherigen Erfahrungswerte. Sie stellt schon heute eine neuartige Herausforderung dar: Erstmals ist es nicht mehr möglich, das Klima der Zukunft durch immer genauere und längere Beobachtung der Vergangenheit und der daraus abgeleiteten Statistik zu beschreiben. Es ist vielmehr notwendig, zusätzlich die regionalen Konsequenzen der systematischen Änderungen der globalen Randbedingungen zu quantifizieren. Das kann nur mit einer gleichwertigen Berücksichtigen unterschiedlicher Modelloutputs gelingen! Dazu werden im vorliegenden Heft die regionalen Projektionen von vier Klimamodellen bis 2100 für die Modellregion analysiert.
Im Unterschied zum ersten Heft stehen diesmal nicht die regionalen Unterschiede im Vordergrund, sondern die Änderungen im Vergleich zum Referenzzeitraum 1961–1990. Das liegt einerseits an den regional wenig differenzierten Änderungssignalen, andererseits an den oft großen Unterschieden zwischen den einzelnen Klimaprojektionen. Es wurden aber auch ausgesuchte Stations- und Rasterdaten der Modelloutputs analysiert.
Dieser Band wurde gemeinsam durch das Teilprojekt 2.1, Kurztitel „Regionalisierte Klimakenngrößen“ und seinen Mitarbeitern an den drei Partnerinstitutionen TU Dresden, TU Bergakademie Freiberg und Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie erarbeitet. Insbesondere möchten wir die Arbeit von Majana Heidenreich an der TU Dresden hervorheben, die – zusätzlich zu ihrer Betreuung der REGKLAM-Klimadatenbank – das Heft zu seiner vorliegenden Form führte. Ihr, den übrigen Autoren und dem BMBF als Förderer von REGKLAM gebührt unser besonderer Dank.
Christian Bernhofer (TU Dresden)
Jörg Matschullat (TU Bergakademie Freiberg)
Achim Bobeth (Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie)

Autoren:
Technische Universität Dresden
Majana Heidenreich
Johannes Franke
Valeri Goldberg
Michaela Surke

Technische Universität Bergakademie Freiberg, IÖZ
Stephanie Hänsel
Andreas Hoy

Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Nils Feske
Maria Foltyn


Inhaltsangabe

1 Globaler und regionaler Klimawandel ...... 1 2 Grundlagen .... 5
2.1 Klimamodelle.......... 5
2.2 Emissionsszenarios.. 9
2.3 Unsicherheiten...... 11
2.4 Verwendete Daten und Methoden ........ 17
3 Ergebnisse ... 21
3.1 Temperatur.......... 21
3.2 Temperaturabgeleitete Klimagrößen..... 33
3.2.1 Klimatologische Kenntage 33
3.2.2 Wärme- und Kältesummen bzw. Heiz- und Kühlgradtage 35
3.2.3 Phänologie.......37
3.2.4 Vegetationsperiode und Spätfrostgefährdung ..42
3.3 Niederschlag ........ 48
3.4 Globalstrahlung .... 57
3.5 Potentielle Verdunstung ....... 63
3.6 Klimatische Wasserbilanz ..... 69
3.7 Extremwertbetrachtungen .... 75
3.7.1 Einleitung ........75
3.7.2 Datengrundlage und Methoden .......75
3.7.3 Temperatur......77
3.7.4 Windgeschwindigkeit .......81
3.7.5 Niederschlag ....83
3.7.6 Trockentage und Trockenperioden .................87
3.8 Wetterlagenklimatologie der Modelle WEREX IV und WETTREG 2006 .. 92
3.9 WETTREG 2010....102
4 Zusammenfassende Gesamtbetrachtung und Bewertung  105
Literatur ............108
Verwendete Arbeitsmittel ...112

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